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体细胞克隆猴技术的十年:从追赶到领跑
时间:2019-04-09 13:46:17来源:中国科学报
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提要:克隆需要把受体的卵细胞核取出,注入到异体体细胞核中。猴子作为灵长类动物,其细胞核更精细、更复杂,克隆起来也更困难,长期以来都不被看好。
体细胞克隆猴技术的十年:从追赶到领跑

  2018年1月,两只克隆小猴“中中”和“华华”登上国际期刊《细胞》,成了举世瞩目的大明星。这是世界首例非人灵长类动物的体细胞克隆。

  它们的诞生意味着以体细胞克隆猴为实验动物模型的时代就此开启。

  一年后,“中中”“华华”又有了5个“兄弟”。它们作为世界首例生物节律紊乱的体细胞克隆猴模型出现在我国顶级期刊《国家科学评论》上,再次成为焦点。

  “这一成果意味着中国正式开启了批量、标准化创建疾病克隆猴模型的新时代,对加快新药研发等有重要意义。”中科院神经科学研究所(以下简称神经所)所长、中科院院士蒲慕明说。

  用蒲慕明的话说,这样重大的科研成果,其实是靠一支“精锐小团队”攻关出来的。

塞翁失马

  “中中”和“华华”的诞生凝聚了神经所苏州灵长类研究平台整个研究团队的精力和神经所的多年支持,起名字的过程却很迅速。

  为确保克隆猴成果是国际首例,在两只小猴顺利成长数日后,团队负责人孙强和主要成员刘真仍不敢松懈,忙着处理数据、准备投稿。赶文章间隙他们向蒲慕明请教,给这两只小猴起什么名字好?

  “要不你们一人起一个,叫‘强强’和‘真真’?”蒲慕明看了看二人,孙强和刘真连连摇头。蒲慕明又想了一下,说道:“‘中中’和‘华华’如何?”众人齐声说好。

  “尽管确定名字只用了几分钟,但后来想想,中华复兴的梦想在大家心里已经藏了很久。”神经所党委书记王燕总结道。

  而就在两只小猴出生的前几个月,体细胞克隆猴团队的成员刚遇上研究生涯中“最大的一次打击”。

  为确保研究成功,研究团队尝试用猴卵丘细胞和猴胎儿成纤维细胞两种不同的体细胞做克隆。

  2017年夏天,利用猴卵丘细胞进行克隆的一组有两只胎儿发育超过130天,通过剖腹产手术出生但未能存活。

  离成功仅一步之遥,几名团队成员心情无法平复,到太湖边上转了一圈,逼着自己调整心态。

  几个月后,利用猴胎儿成纤维细胞进行克隆的一组中,有两只母猴正常怀孕超过140天并顺利诞下胎儿,这才有了前文给两只小猴起名的一幕。

  神经所苏州灵长类研究平台诞生于2009年。刚建成的那几年并不顺利,曾经历过几乎没有研究产出、几个人照看几百只猴子的艰难情况,甚至还有抗洪抢险的时候,所做的研究也面临着激烈的同行竞争。

  2012年,蒲慕明一锤定音,给研究平台定了一个新目标:开展非人灵长类体细胞核移植研究。

  “这在当时是我们这一领域尚未解决的一大难题。”团队成员之一、神经所研究员刘真告诉《中国科学报》。

厚积薄发

  克隆需要把受体的卵细胞核取出,注入到异体体细胞核中。猴子作为灵长类动物,其细胞核更精细、更复杂,克隆起来也更困难,长期以来都不被看好。

  团队研究产出不尽如人意,为何还要接下这块吃力不讨好的“硬骨头”?这其实是神经所布下的一盘“大棋”。

  蒲慕明曾直言,发一篇顶级学术期刊文章不算重大科技突破。

  真正的重大突破应该是在原有领域中获得里程碑式的成果,或是开启创新的科研领域。“关键是能组织团队攻关,而不只是自由探索。体细胞克隆猴这个小团队,就是一个攻关的例子。”

  要做世界第一并非易事。决定开展克隆猴研究后,团队成员更沉心静气,拿出多年积累下的真本事,一点点“蚕食”克隆难题。

  孙强曾在云南西双版纳的山上待了将近4年研究试管猴,积累了宝贵经验。

  刘真为训练自己的显微镜操作水平,曾一天6小时都坐在显微镜前,用小鼠胚胎做细胞去核的操作训练。

  大量练习后,刘真取卵注核的操作能精确到秒,显微镜的机械臂仿佛他自己的双手一般,一小时取50多个小鼠卵细胞如行云流水。

  平台实验兽医主管王燕,练就了一身辨认猴子的本事:根据尾巴长短、体型、毛色、胡须,甚至眼睛大小分清每只猴子。

  每每进入猴房,猴群不但不躲开,反而会乖乖等她抓起尾巴检查,有些还会主动靠过来。

  克隆动物常常会难产,平台兽医主管陆勇为在值班时保持清醒,坚持每30分钟发一条QQ到工作群,确保自己能监控到怀孕母猴的细微变化。

  “科研人员要有紧迫感。”蒲慕明表示,体细胞克隆的难题“就是在紧迫感的环境下做出来的”。

  因为团队成员的这股拼劲儿,原本计划于2020年攻破的体细胞克隆猴难题在2017年底就见到了胜利曙光。

强则兴

  苏州灵长类研究平台建成至今,团队从不到10名成员发展到如今的20余人、1000多只猴子,一直坚守的团队成员逐渐成长起来。

  这支团队也获得了2018中国科学院年度团队荣誉称号。

  2009年,结束在西双版纳山上的“修行”后,孙强在距上海两小时车程的西山岛上扎下了根。

  为确保研究尽早开展,孙强以最快的速度选址、招人、租场地,让实验平台初具雏形;为节约启动资金,这里的日常交通工具就是电瓶车,实验室最早只有100多平方米;为尽快锻炼新人熟悉实验操作,他们甚至直接在办公室里养起了老鼠。

  “我们想用较少的资源尽可能多地做事。”孙强说。

  刘真刚到神经所时,还是孙强的一名硕士生,如今这名“土生土长”的博士没有选择出国,而是成为平台的一名课题组组长,开始独立做一些研究项目。

  “神经所这个大平台的支持是一切的基础。”刘真告诉《中国科学报》,“我们只要踏踏实实做好手头的事情,这是很幸运的。”

  10年间,王燕见证了整个平台的从无到有,从当年不曾踏出云南的小姑娘,变成了克隆猴辅助生殖实验领域的“牛人”——她的一台腹腔镜微创取卵移植手术可控制在20至30分钟内,一天最高手术纪录是11台,更不用说她多年来与猴子打交道积累下的经验。

  对整个团队来说,掌握非人灵长类体细胞克隆技术只是开始。

  作为平台负责人,孙强表示,接下来的日子更要“耐住寂寞”。 “从猴子身上能找到的答案有很多,不是一两项实验就能完成的。现在的技术也有很多地方需要完善优化。”

  “我们未来还有更大的攻坚问题,包括怎样使用克隆猴技术建立有用的疾病模型,怎样真正用在人类疾病治疗上。”蒲慕明表示。(《中国科学报》2019-04-09 第1版 要闻 原题《从追赶到领跑,体细胞克隆猴技术的十年——记中科院神经科学所体细胞克隆猴团队》)

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体细胞 克隆 技术 十年 赶到 领跑

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作者系任芳言 陈欢欢

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